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基于FPGA的超宽带数字下变频设计

2016-03-24 14:30:50      点击次数:
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  本文中输入信号最大带宽为600MHz,因此数字下变频后抽取倍数最小应为2,而数字混频后I/Q各产生了4路并行为0的数据,这样混频过程中恰好可以实现2倍抽取,于是抽取后I路的4个并行支路信号为(x1,-x3,x5,-x7),Q路的4个并行支路信号为(x2,-x4,x6,-x8)。实际工程实现时,数字混频过程只需将输入的8路并行AD信号分成两组即可,加减运算与后面的并行多相滤波一起处理。

  3.3 并行多相滤波

  输入信号包含600MHz和350MHz两种带宽,为满足滤波器系数多相分解及重加载的需要,FIR低通滤波器统一设计为63阶、64个系数,频响特性如图3所示。

  FIR低通滤波器频响特性

  并行多相滤波算法最重要的环节就是系数分解,系数分解先进行二相分解,再各自进行四相分解,并获得8个支路I/Q信号的系数。

  数字混频及2倍抽取后,I路信号仅保留了奇数支路,Q路信号则仅保留了偶数支路,并且滤波算法实际上是乘累加的线性卷积过程,这样I路低通滤波就仅使用FIR滤波器系数的偶数部分,同时Q路低通滤波就仅使用FIR滤波器系数的奇数部分,因此可以将滤波器系数首先进行二相分解。为满足系数重加载设计需求,并行多相分解后每个支路的系数长度应该一致,这样FIR低通滤波器系数的个数应为偶数N.假设滤波器系数为1 2 3 ( , , ,…, ) N h h h h ,二相分解后I路和Q路系数分别为2 4 ( , ,…, ) N h h h 和1 3 1 ( , ,…, ) N h h h 。
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